CN217459155U - 一种畜禽废水资源化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种畜禽废水资源化处理系统。主要解决目前规模化禽畜养殖废水处理能耗高、浪费资源的技术问题。本实用新型包括厌氧反应器，厌氧反应器顶部设有排气管与沼气储柜连接，其特征是：厌氧反应器底部输出管路依次通过进水泵和循环泵连接UF超滤膜组件，UF超滤膜组件输出管路连接正渗透进料罐，UF超滤膜组件通过浓缩液回流管路连接厌氧反应器，正渗透进料罐输出管路通过正渗透进料泵连接正渗透装置，正渗透装置的淡汲取液输送管连接淡汲取液罐，淡汲取液罐输出管路通过RO进料泵连接RO装置，RO装置的浓汲取液输送管连接浓汲取液罐，浓汲取液罐输出管路通过浓汲取液输送泵连接正渗透装置，RO装置设有排水口，正渗透装置设有浓缩液排放口。

Description

一种畜禽废水资源化处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理系统，特别涉及一种畜禽废水资源化处理系统。

背景技术

当前我国畜禽养殖产业呈现快速发展态势，传统的分散式、小规模的养殖方式已逐渐转向规模化、集约化、区域化养殖模式。规模化畜禽养殖过程中产生大量的畜禽粪污，需要配套工业化的粪污处理工程。畜禽粪污处理，一般都是先经过固液分离，分离出的固形物直接堆肥，液相再进行厌氧发酵，将溶解性的有机质转化为沼气后，剩余的发酵液由于富含氮、磷等营养元素，可作为肥料由周边土地消纳。但是由于用肥需求季节性波动与发酵液连续排出的矛盾，以及运输、储存成本的问题，对于发酵液产量大的项目，土地消纳受限，还是多采用好氧生物处理工艺，将废水中的COD、氮、磷等物质去除后达标排放，能耗高的同时造成资源浪费。

近年来膜分离技术不断发展，膜分离在餐厨垃圾废水、垃圾渗滤液等高浓废水处理行业的应用也越来越广。例如将超滤（UF）用于生化系统末端，可以提高生化池污泥浓度，同时降低生化出水中悬浮物浓度；将反渗透（RO）用于生化系统后端的深度处理，已截留水中的氮、磷、盐分等物质以提高出水品质；也有将正渗透（FO）用于RO浓水的浓缩减量化应用研究。

正渗透（F0）是一种依靠渗透压驱动的膜分离过程，通过配置较高渗透压的汲取液，驱动原料液中的水分子通过半透膜进入汲取液，从而将原料液浓缩。正渗透过程的驱动力是驱动液与原料液的渗透压差，不需要外加压力作为驱动力。正渗透具有膜污染较轻，无需外加压力，回收率高，浓水排放量少等优点。目前在海水淡化、食品加工、渗滤液处理等方面已有小规模应用。

但是如何借助膜分离技术应用于畜禽养殖的废水处理，是目前值得重点研究的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是借助膜分离技术，提供一套完整的畜禽废水资源化处理系统，主要解决目前规模化禽畜养殖废水处理能耗高、浪费资源的技术问题，实现畜禽粪便的完全资源化。

本实用新型的技术方案为：一种畜禽废水资源化处理系统，包括厌氧反应器，厌氧反应器顶部设有排气管与沼气储柜连接，厌氧反应器底部输出管路依次通过进水泵和循环泵连接UF超滤膜组件，UF超滤膜组件输出管路连接正渗透进料罐，UF超滤膜组件通过浓缩液回流管路连接厌氧反应器，浓缩液回流管路分出支路连接进水泵和循环泵间的厌氧反应器输出管路，UF超滤膜组件设有污泥排放口，正渗透进料罐输出管路通过正渗透进料泵连接正渗透装置，正渗透装置的淡汲取液输送管连接淡汲取液罐，淡汲取液罐输出管路通过RO进料泵连接RO装置，RO装置的浓汲取液输送管连接浓汲取液罐，浓汲取液罐输出管路通过浓汲取液输送泵连接正渗透装置，RO装置设有排水口，正渗透装置设有浓缩液排放口。

本实用新型的有益效果：

1、采用UF超滤膜组件对厌氧消化液进行泥水分离，厌氧污泥被全部截留在装置内部，使装置内保持较高的污泥浓度，提高厌氧反应器的处理效率。一方面截留的固形物有利于彻底发酵，另一方面出水悬浮物会很低，给正渗透系统多了一道保护；

2、UF超滤膜组件中的超滤膜将未降解的有机颗粒物截留在装置内，延长了停留时间，可生化的有机物降解彻底，一方面提高甲烷产量（有机质的资源化程度提高），另一方面省去了后续好氧降解有机物处理过程；

3、采用正渗透装置对UF超滤膜组件出水进行浓缩处理，相比于传统的生物脱氮除磷处理，正渗透装置为集成化设备，更加节省占地。并且，膜浓缩将废水中的营养元素完整保留，系统产物为高浓度有机液肥，实现畜禽废水中营养元素的资源化利用；

4、汲取液回收采用RO装置，工艺成熟，操作简单，产水水质好，高于GB 18596—2001 畜禽养殖业污染物排放标准。并且NaCl少量的反向渗透也不会引起正渗透原料液pH升高导致结垢的问题；

5、本实用新型所提供的畜禽废水处理系统，对小规模处理适用，对于大型养殖场的废水处理更具经济优势。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图。

图中：1-厌氧反应器，2-进水泵，3-循环泵，4-UF超滤膜组件，5-正渗透进料罐，6-污泥排放口，7-正渗透进料泵，8-正渗透装置，9-淡汲取液罐，10-RO进料泵，11-RO装置，12-浓汲取液罐，13-浓汲取液输送泵，14-排气管，15-浓缩液排放口，16-排水口。

具体实施方式

参照图1，一种畜禽废水资源化处理系统，包括厌氧反应器1，厌氧反应器1顶部设有排气管14与沼气储柜连接，厌氧反应器1底部输出管路依次通过进水泵2和循环泵3连接UF超滤膜组件4，UF超滤膜组件4输出管路连接正渗透进料罐5，UF超滤膜组件4通过浓缩液回流管路连接厌氧反应器1，浓缩液回流管路分出支路连接进水泵2和循环泵3间的厌氧反应器输出管路，UF超滤膜组件3设有污泥排放口6，正渗透进料罐5输出管路通过正渗透进料泵7连接正渗透装置8，正渗透装置8的淡汲取液输送管连接淡汲取液罐9，淡汲取液罐9输出管路通过RO进料泵10连接RO装置11，RO装置11的浓汲取液输送管连接浓汲取液罐12，浓汲取液罐12输出管路通过浓汲取液输送泵13连接正渗透装置8，RO装置11设有排水口16，正渗透装置8设有浓缩液排放口15。

工作时，禽畜废水进入厌氧反应器1，废水中的有机物与厌氧反应器1内部的厌氧污泥接触并被降解，产生的甲烷从厌氧反应器顶部排气管14排出，经沼气储柜暂存后进入沼气利用系统。厌氧消化液由进水泵2和循环泵3送至UF超滤膜组件4进行泥水分离。超滤浓缩液（泥水混合物）一部分回流至厌氧反应器1，一部分作为剩余污泥脱水处理。

超滤出水（清液）进入正渗透装置8。正渗透的浓缩液将作为液态肥，正渗透装置8的淡汲取液通过淡汲取液罐9、RO进料泵10进入RO装置11，浓缩的汲取液通过浓汲取液罐12、浓汲取液输送泵13返回正渗透装置8重复利用，产生的清水回用于生产或通过排水口16直接排放。

本实用新型中，厌氧反应器1选用全混式CSTR反应器或EGSB颗粒污泥反应器，

UF超滤膜组件4采用BERGHOF HyperFlux系列外置管式超滤膜。超滤膜分离粒径为30-100nm范围。超滤系统设置循环泵在沿膜管内壁提供一个需要的流速(一般为3.5-5m/s)，从而使混合液在膜管中形成紊流状态，产生较大的过滤通量。高流速的活性污泥不断的冲刷膜表面，使的膜表面附近很难产生浓差极化层，从而避免了污泥在膜管中的堵塞，该项特性也使超滤膜可以承受较高的污泥浓度，工程实例表明管式膜生化反应器污泥浓度可达到30g/l左右。

正渗透装置8采用Aquapor HFFO14膜组件。RO装置11（陶氏TFC 4040膜组件）。

汲取液优先采用NaCl溶液。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种畜禽废水资源化处理系统，包括厌氧反应器，厌氧反应器顶部设有排气管与沼气储柜连接，其特征是：厌氧反应器底部输出管路依次通过进水泵和循环泵连接UF超滤膜组件，UF超滤膜组件输出管路连接正渗透进料罐，UF超滤膜组件通过浓缩液回流管路连接厌氧反应器，正渗透进料罐输出管路通过正渗透进料泵连接正渗透装置，正渗透装置的淡汲取液输送管连接淡汲取液罐，淡汲取液罐输出管路通过RO进料泵连接RO装置，RO装置的浓汲取液输送管连接浓汲取液罐，浓汲取液罐输出管路通过浓汲取液输送泵连接正渗透装置，RO装置设有排水口，正渗透装置设有浓缩液排放口。

2.根据权利要求1所述的一种畜禽废水资源化处理系统，其特征是：浓缩液回流管路分出支路连接进水泵和循环泵间的厌氧反应器输出管路。

3.根据权利要求1所述的一种畜禽废水资源化处理系统，其特征是：UF超滤膜组件设有污泥排放口。

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